CPUにはARM Cortex-A9（クアッドコア）、GPUにはPowerVRのSGX543MP4+（クアッドコア）を採用する。いずれも多くの機器で採用されているアーキテクチャをベースにしたものであり、膨大な費用をかけて専用のチップを自社開発してきた従来の戦略から大きく方針転換したことを意味する。CPUの4コアのうち3コアをゲーム用に占有し、残り1コアをOSなどシステムで共有している。メインメモリを512MB、VRAMを128MB搭載しており、単純なメモリ搭載量としてはPS3（メインメモリ256MB・VRAM256MB）を上回る。ちなみに従来機であるPSPのメモリ搭載量は64MB（PSP-2000/3000シリーズ、PSP-1000シリーズはメインメモリ32MB）+eDRAM 4MB。また、CPU同様メモリについてもゲーム用に一定量を占有するようになっている。PSPとは異なるアーキテクチャ（構造）を採用しているため、PSPソフトの互換性はソフトとハードの複合エミュレーションで実現する。発表当時はPS3からの移植が容易といわれていた。3G/WifiモデルのSIMサイズはスタンダードSIMとなる。
PSPのシルエットを継承しつつ、より手に馴染みやすいスーパーオーバルデザインを採用（デザインは曽我部卓が担当）。なお、バッテリーはPSP goと同様にユーザが自身で交換することはできない。これは、背面タッチパッドを採用したためとされている。
日本では2013年11月14日に発売された据え置き型のPS Vitaである。ディスプレイとコントローラを内蔵しない代わりに外部ディスプレイとDUALSHOCK 3（DUALSHOCK 4はシステムソフトウェアver.3.10以降で対応）を使用することで一部のPS Vita用タイトルなどに対応する。欧米では「PlayStation TV」の名称で販売されたが、ハードウェア的には日本のPS Vita TVと同じとされている。2016年2月末に出荷終了。
2013年から販売が始まったモデルである。PCH-1000シリーズに比べ本体が薄型軽量化され、バッテリー持続時間が長くなった。また、外部端子は専用のマルチユース端子が汎用のマイクロUSB端子（タイプB）へと変更され、対応機器が存在しないアクセサリー端子が廃止された。PCH-1000シリーズの大きな特徴の一つだった有機ELディスプレイではなく液晶ディスプレイを採用し、Wi-Fiモデルのみが発売。電源ボタン・ゲームスロットカバー・音量ボタンを含んだ本体上部は金属製ではなくなり、ディスプレイの左上に「SONY」ロゴが移動しているなどPCH-1000シリーズから変更になったデザインも多い。2019年3月1日に、公式サイトのラインナップ一覧が全て出荷終了となった。
小学校教師から専門棋士になった父・憲治五段の指導により、9歳で囲碁を覚え、スパルタ教育を受ける。10歳の時、木谷実九段に岐阜で七子で 指導碁を受け、翌1941年にも三子で対局したことで内弟子となり、平塚に移る。その後身体が弱いため一旦郷里に戻るが、1945年初めに平塚に戻り、日本棋院の院生となる。空襲が頻繁になって岐阜に戻って、ほどなく終戦。名古屋にある酒井康雄の手伝いをしながら、1947年に日本棋院東海本部（中部総本部の前身）で入段。同年二段。1949年に四段に昇ってから東京本院の大手合に参加するが二段に格下げされ、1951年に再度四段となり、東京に定住する。1952年に青年棋士選手権戦準優勝。1953年に優勝、結婚、五段。この頃、加納嘉徳、加田克司とともに「戦後派新三羽烏」と呼ばれる。1957年に首相杯争奪戦準優勝。1958年に最高位リーグ戦に参加し、2勝5敗1ジゴで陥落。。1960年に八段、首相杯争奪戦優勝。1963年九段。1964、65年に日本棋院第一位決定戦で坂田栄男に連続挑戦。1966年に日本棋院選手権戦で坂田栄男に挑戦し、3-1で奪取。以後、林海峰、山部俊郎、宮下秀洋を破って4連覇し、選手権男と呼ばれる。67年の林海峰との挑戦手合は、昭和生まれ同士による初めてのタイトル戦となった。連覇中、特に山部戦当時は慢性中耳炎と痛風の痛みに苦しみながらの防衛だった。大平を「丈和の再来」と評したのは山部だが、この時には「力だけでなく明るさも備わってきた」と激賞した。1970年に石田芳夫にタイトルを奪われるが、1972年に石田に再挑戦してタイトル奪還。1964年第4期名人戦リーグ入りし、4勝3敗で残留、翌年も4勝4敗で、連続3期在籍した。1967年の第3回日生五人抜き勝抜戦（日生早碁シリーズ）では、坂田栄男が8人抜きの後で大平が坂田に勝ったところで、棋戦終了となった。1977年早碁選手権戦優勝。1984、88年名人リーグ入り。1990年にIBM早碁オープン戦準優勝。1992年棋聖戦最高棋士決定戦ベスト4。攻めの強い棋風で、大平に狙われた石は助からないと言われ、前田陳爾から「ハンマーパンチ」の呼び名も受けた。しかし当人は秀栄を尊敬しており、守ってから攻める碁、「伸びて引く碁」で、（石を）取りに行く意志は無いと言っていた。1973年の日本棋院選手権戦の五番勝負第2局で、挑戦者坂田栄男の40目もの大石を仕留めた碁は有名。また辺を重視する碁とも評された。1996年に大動脈瘤で手術し、4月から9月まで休場するが復帰、翌年にも動脈瘤手術で再度4月から10月まで休場し再復帰。1998年に心筋梗塞で死去。人柄のよさは「善人原器」とも言われ、また昭和一桁生まれの世代の代表的棋士でもあった。趣味は映画、中日ドラゴンズ、吉川英治のファン。通算戦績は800勝456敗5ジゴ。